氨基和巯基修饰氧化石墨烯/碳纳米管制备及吸附研究
发布时间：2021-07-28 16:58
现代化进程中造成的水污染问题越来越多,其中重金属离子和含酚类有机物等污染物成为了水中主要污染物。这些污染物主要来自电镀、采矿等行业中排放的污水、农业中化肥农药的不合理使用等。重金属离子和含酚类有机物进入地下水体后,通过生物的富集作用,会在人体中进行大量累积,给人们带来严重的伤害、甚至会危及下一代的生命健康。近年来,开发的处理污水的主要方法有:浓缩蒸发法、化学沉淀法、离子互换法、膜分离法等。上述方法对水体中污染物去除有一定的效果,但是存在成本高、制备复杂、易造成二次污染等缺点。而吸附法有材料来源广、制备简单、除污速度快、利用率高等优点,受到了学者广泛关注。选择吸附能力杰出的氧化石墨烯（GO）和碳纳米管（MWCNTs）做主材料,第一步制备出GO/MWCNTs复合材料,然后采用氨基和巯基修饰,制备出NH2-SH-GO/MWCNTs复合材料。采用透射电镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、氮气吸附等表征方法来确定了材料的形貌以及表面负载的基团。本文研究了NH2-SH-GO/MWCNTs复合材料在Pb2+、Zn2+
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
过营养污染、耗氧型污染示意图
图 1.2 毒物污染示意图中污染物的来源排放的废水和都市生活产生的污水是造成珍贵水资源污染的主要原水中污染物含量、种类、对水资源污染程度而言，工业排放废水，炼铁废水、棉纺印染废水等，都成为水体污染的最主要因素。是以上解决水污染问题，必需严格管控工业废水污染物含量[12]。由于工生活污水中污染物组分、含量复杂多变，用单一的水处理方法往往目的和效果，所以通常采用多种方法组合的方式来处理废水以期达准，如联合使用吸附法和沉降法处理重金属废水，即可达到国家的全排放。污染物的种类及其在水中存在的物理、化学形态的不同，通常将其[13]：离子、汞离子、镉离子等重金属有害物。氧化物、氟化物、硫化物等非金属有害物。
图 2.1 实验过程图要有四个过程：一是改进 Hummer 法制备氧化石墨烯、混合成氨基、巯基修饰氧化石墨烯/碳纳米管复合材料以及表于吸附污水中 Pb2+、Zn2+及苯酚并对吸附数据进行分析，验研究其稳定性及实际应用价值。具体实验步骤为： Hummer 法制备氧化石墨烯(GO)粉体。碳纳米管置于混酸中超声搅拌，以除掉多壁碳纳米管中的质，同时引入-OH、-COOH 等基团到多壁碳纳米管表面。多壁碳纳米管与氧化石墨烯混合超声，制备氧化石墨烯/碳WCNTs)。随后用氨基和巯基修饰 GO/MWCNTs 表面，制氧化石墨烯/碳纳米管复合材料(NH2-SH-GO/MWCNTs)。成的复合材料吸附含有 Pb2+、Zn2+以及苯酚的溶液，通过附时间、不同吸附温度对静态吸附的影响，测得在各个条对数据进行动力学、吸附等温线、热力学等拟合，确定复和苯酚的类型及机理，最后研究复合材料的重复循环利用
【参考文献】：
期刊论文
[1]PPy/MWNTs/GO复合材料的制备与电化学性能研究[J]. 王攀,刘羽熙,王永贵. 材料科学与工艺. 2016(03)
[2]不同改性活性炭吸附苯酚和亚甲基蓝的实验研究[J]. 陆蓉,田娟,何莹莹,赵俊欢,陈炎彬. 环境保护科学. 2015(06)
[3]氨基化碳纳米管/石墨烯气凝胶对甲醛吸附研究[J]. 吴利瑞,张蓝心,于飞,陈君红,马杰. 中国环境科学. 2015(11)
[4]氧化石墨烯纳米带-碳纳米管/TPU复合材料薄膜的制备及表征[J]. 曹宁宁,郑玉婴,樊志敏,王翔. 高分子学报. 2015(08)
[5]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[6]石墨烯/碳纳米管复合膜修饰电极检测亚硝酸根[J]. 于浩,刘冉彤,郑笑晨,乔金丽. 化学研究与应用. 2015(06)
[7]新型纳米材料/结构在光电转化中的应用[J]. 车玉萍,翟锦. 中国科学:化学. 2015(03)
[8]晶体X射线衍射模型和布拉格方程的一般推导[J]. 胡建民,王蕊,王春婷,张超,王月媛. 大学物理. 2015(03)
[9]激光拉曼光谱技术及其在石化领域的应用[J]. 刘逸,王国清,张兆斌. 石油化工. 2014(10)
[10]超级电容电池[J]. 廖川平. 化学通报. 2014(09)
博士论文
[1]石墨烯及纳米银/石墨烯复合（超）薄膜的制备及拉曼增强性能研究[D]. 赵南.江苏大学 2014
硕士论文
[1]巯基化-β-环糊精的制备及对铅-菲复合污染土壤修复的强化作用[D]. 王银.东华理工大学 2014
[2]碳纳米管与石墨烯复合三维结构的构筑及其电化学性能研究[D]. 孙丽莹.南京邮电大学 2013
[3]从水污染的分类看水污染防治法的调整范围[D]. 刘瑞聆.中国海洋大学 2011
[4]废电脑酸洗废水中重金属Cu2+、Pb2+的处理[D]. 郭军.东北林业大学 2008
[5]有色金属冶炼生产中含砷废水和废渣的治理研究[D]. 聂静.武汉理工大学 2006
本文编号：3308285
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
过营养污染、耗氧型污染示意图
图 1.2 毒物污染示意图中污染物的来源排放的废水和都市生活产生的污水是造成珍贵水资源污染的主要原水中污染物含量、种类、对水资源污染程度而言，工业排放废水，炼铁废水、棉纺印染废水等，都成为水体污染的最主要因素。是以上解决水污染问题，必需严格管控工业废水污染物含量[12]。由于工生活污水中污染物组分、含量复杂多变，用单一的水处理方法往往目的和效果，所以通常采用多种方法组合的方式来处理废水以期达准，如联合使用吸附法和沉降法处理重金属废水，即可达到国家的全排放。污染物的种类及其在水中存在的物理、化学形态的不同，通常将其[13]：离子、汞离子、镉离子等重金属有害物。氧化物、氟化物、硫化物等非金属有害物。
图 2.1 实验过程图要有四个过程：一是改进 Hummer 法制备氧化石墨烯、混合成氨基、巯基修饰氧化石墨烯/碳纳米管复合材料以及表于吸附污水中 Pb2+、Zn2+及苯酚并对吸附数据进行分析，验研究其稳定性及实际应用价值。具体实验步骤为： Hummer 法制备氧化石墨烯(GO)粉体。碳纳米管置于混酸中超声搅拌，以除掉多壁碳纳米管中的质，同时引入-OH、-COOH 等基团到多壁碳纳米管表面。多壁碳纳米管与氧化石墨烯混合超声，制备氧化石墨烯/碳WCNTs)。随后用氨基和巯基修饰 GO/MWCNTs 表面，制氧化石墨烯/碳纳米管复合材料(NH2-SH-GO/MWCNTs)。成的复合材料吸附含有 Pb2+、Zn2+以及苯酚的溶液，通过附时间、不同吸附温度对静态吸附的影响，测得在各个条对数据进行动力学、吸附等温线、热力学等拟合，确定复和苯酚的类型及机理，最后研究复合材料的重复循环利用
【参考文献】：
期刊论文
[1]PPy/MWNTs/GO复合材料的制备与电化学性能研究[J]. 王攀,刘羽熙,王永贵. 材料科学与工艺. 2016(03)
[2]不同改性活性炭吸附苯酚和亚甲基蓝的实验研究[J]. 陆蓉,田娟,何莹莹,赵俊欢,陈炎彬. 环境保护科学. 2015(06)
[3]氨基化碳纳米管/石墨烯气凝胶对甲醛吸附研究[J]. 吴利瑞,张蓝心,于飞,陈君红,马杰. 中国环境科学. 2015(11)
[4]氧化石墨烯纳米带-碳纳米管/TPU复合材料薄膜的制备及表征[J]. 曹宁宁,郑玉婴,樊志敏,王翔. 高分子学报. 2015(08)
[5]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文. 物理. 2015(07)
[6]石墨烯/碳纳米管复合膜修饰电极检测亚硝酸根[J]. 于浩,刘冉彤,郑笑晨,乔金丽. 化学研究与应用. 2015(06)
[7]新型纳米材料/结构在光电转化中的应用[J]. 车玉萍,翟锦. 中国科学:化学. 2015(03)
[8]晶体X射线衍射模型和布拉格方程的一般推导[J]. 胡建民,王蕊,王春婷,张超,王月媛. 大学物理. 2015(03)
[9]激光拉曼光谱技术及其在石化领域的应用[J]. 刘逸,王国清,张兆斌. 石油化工. 2014(10)
[10]超级电容电池[J]. 廖川平. 化学通报. 2014(09)
博士论文
[1]石墨烯及纳米银/石墨烯复合（超）薄膜的制备及拉曼增强性能研究[D]. 赵南.江苏大学 2014
硕士论文
[1]巯基化-β-环糊精的制备及对铅-菲复合污染土壤修复的强化作用[D]. 王银.东华理工大学 2014
[2]碳纳米管与石墨烯复合三维结构的构筑及其电化学性能研究[D]. 孙丽莹.南京邮电大学 2013
[3]从水污染的分类看水污染防治法的调整范围[D]. 刘瑞聆.中国海洋大学 2011
[4]废电脑酸洗废水中重金属Cu2+、Pb2+的处理[D]. 郭军.东北林业大学 2008
[5]有色金属冶炼生产中含砷废水和废渣的治理研究[D]. 聂静.武汉理工大学 2006
本文编号：3308285
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